Kesän sääennuste 2013

Kesän 2013 vuodenaikaisennusteet näyttävät melko yksimielisiltä siitä, että Suomen sää on kesä-, heinä- ja elokuussa lähellä tavanomaista tai aavistuksen verran sitä lämpimämpää. Yhdysvaltalainen NOAA/NWS kuitenkin ennustaa Suomeen lämpimintä ja kuivinta säätä kesäkuuksi, kun taas IRI ja WSI ennakoivat loppukesän olevan lämpimämpi.

polku_kesaan

ECMWF: tavanomainen kesä

Euroopan keskipitkien ennusteiden keskuksen (ECMWF) vuodenaikaisennusteen mukaan Suomen kesä-, heinä- ja elokuu vaikuttavat sekä lämpötiloiltaan että sademääriltään tavanomaisilta, paitsi Itä-Suomessa voi olla kesäkuun jälkeen tavanomaista sateisempaa. Kuukausiennusteessa erityisesti kesäkuun alku kuitenkin näyttää tavanomaista lämpimämmältä varsinkin Pohjois-Suomessa, mutta Etelä-Suomessa saattaa olla sateista. ECMWF:n vuodenaikaisennusteita ja kuukausiennusteita sekä niiden päivittymistä seurataan tarkemmin Ilmatieteen laitoksen nettisivuilla. Ennuste päivitetään kunkin kuukauden alkupuolella.

NOAA/NWS: kesä varsinkin Lapissa lämmin ja etelässä kuiva, kesäkuu paras

Yhdysvaltalainen NOAA/NWS arvioi eilen päivitetyissä kolmen kuukauden jaksojen lämpötilaennusteissaan varsinkin kesä-elokuun ja hieman pienemmällä todennäköisyydellä heinä-syyskuun jakson olevan Suomessa vähän tavanomaista lämpimämpi, erityisesti Pohjois-Suomessa. Elo-lokakuun jaksolla ja siitä eteenpäin koko Suomessa näyttää olevan tavanomaisia lämpötiloja.

Lämpötilojen kuukausittaisessa tarkastelussa erityisesti kesäkuu on ennusteen mukaan Suomessa tavanomaista lämpimämpi. Heinäkuussa on sitä paremmat mahdollisuudet tavanomaista lämpimämpään säähän, mitä pohjoisemmaksi mennään. Myöhemmin kesällä ja syksyllä ollaan lähellä tavanomaisia lämpötiloja tai aavistuksen verran niiden yläpuolella.

Sademäärien kuukausittaisessa tarkastelussa erityisesti kesäkuu vaikuttaa vähäsateiselta. Melko kuivia ovat myös elokuu, syyskuu ja lokakuu. Eteläisimmässä Suomessa on suurin todennäköisyys kuiviin kesäkuukausiin. Heinäkuussa voi olla paikoin hieman tavanomaista sateisempaa. Edellä oleviin linkkeihin päivittyvät jatkuvasti uusimmat ennusteet.

Venäjän ilmatieteen laitos: tavanomaista lämpimämpää

Venäjän ilmatieteen laitos ennusti huhtikuussa koko Suomeen kesä-elokuun jaksolle melko tavanomaisia lämpötiloja ja sademääriä. Sen sijaan toukokuussa tehdyssä vuodenaikaisennusteessa heinä-syyskuun jakso vaikuttaa tavanomaista lämpimämmältä erityisesti Pohjois-Suomessa. Sademäärät ovat tavanomaiseen verrattuna pienimpiä Kaakkois-Suomessa ja suurimpia Lapissa. Ennustetta päivitetään kunkin kuukauden lopussa.

IRI: tavanomaista lämpimämpi sää todennäköisempi kuin viileä varsinkin loppukesästä ja syksyllä

IRI:n (International Research Institute for Climate and Society) mukaan kesä-, heinä- ja elokuun jaksolla tavanomaista lämpimämmän sään todennäköisyys Suomessa on 40 %, tavanomaisen 35 % ja tavanomaista kylmemmän 25 %. Aivan itäisimmässä ja pohjoisimmassa Suomessa on vielä hieman suurempi todennäköisyys lämpimään säähän. Heinä-syyskuun jaksolla tavanomaista lämpimämmän sään todennäköisyys Suomessa on 55 %, tavanomaisen 30 % ja tavanomaista kylmemmän 15 %. Elo-lokakuun jaksolla tavanomaista lämpimämmän sään todennäköisyys Suomessa on kasvanut jo 60-70 prosenttiin, kun taas tavanomaisten lämpötilojen todennäköisyys on 25-30 % ja tavanomaista kylmemmän vain 5-10 %. Sen sijaan syys-marraskuun jaksolla tavanomaista lämpimämmän sään todennäköisyys Suomessa on 45 %, tavanomaisen 35 % ja tavanomaista kylmemmän 20 %. Sademäärät vaikuttavat tavanomaisilta kaikkina kolmen kuukauden jaksoina kesäkuusta marraskuuhun. Ennustetta päivitetään joka kuukauden kolmantena torstaina.

WSI: viileän alkukesän jälkeen lämpenevää

Kaupallinen WSI (Weather Services International) ennustaa viime kesien kaltaisten sääolosuhteiden vallitsevan myös tänä kesänä. Länsi-Euroopassa pysyttelee matalapaine, joka tuo mukanaan viileää ja kosteaa säätä. Sen sijaan Itä-Euroopassa, varsinkin Venäjän länsiosissa, näyttää olevan korkeapaineen myötä tavanomaista lämpimämpää ja kuivempaa. Pohjoismaissa erityisesti Suomen ja Ruotsin eteläosat vaikuttavat kesäkuussa tavanomaista viileämmiltä. Sen sijaan heinäkuussa ja varsinkin elokuussa Suomessa on mahdollisuudet tavanomaista lämpimämpään säähän. Seuraava ennuste julkaistaan 26. kesäkuuta.

Voiko sään vuodenaikaisennusteisiin luottaa?

Kaikissa pitkän aikavälin sääennusteissa on huomattava, etteivät ne ole Pohjois-Euroopassa kovinkaan luotettavia. Täällä ei ole samanlaista jaksottaista vaihtelua niin kuin tropiikissa, jossa ennusteissa voidaan käyttää hyväksi ENSO-värähtelyä (El Niño – La Niña -syklin vaihtelua). Matalilla leveysasteilla (tropiikissa) vuodenaikaisennusteet ovatkin hieman luotettavampia kuin meillä, koska siellä säätyypit ovat pitkälti seurausta meriveden lämpötilan vaihteluista. Meillä taas äkilliset, hetkittäiset tekijät vaikuttavat enemmän.

Suomessa vallitsee väli-ilmasto, jossa on sekä meri-ilmaston että mannerilmaston piirteitä. Tuulen suunta vaikuttaa ratkaisevasti siihen, kumpi näistä piirteistä on voitolla. Yleensä meillä vallitsevat lounais- ja länsituulet, mutta toisinaan voimme olla pitkäänkin Venäjältä tulevan mantereisen vaikutuksen alaisina.

Nämä vuodenaikaisennusteetkin ovat sääennusteita, eivät ilmastoennusteita. Säähän pääsevät hetkelliset tekijät vaikuttamaan voimakkaastikin, toisin kuin ilmastoon, joka on pitkän aikavälin keskiarvo. Vaikka pitkän aikavälin sääennusteet, ns. vuodenaikaisennusteet, pitäisivätkin paikkansa, on huomattava, että ne ovat vain useamman kuukauden ajalle ennustettuja keskiarvoja. Jos kesästä ennustetaan keskimääräistä lämpimämpää, tämä voi tarkoittaa esimerkiksi joko 1) sitä, että koko kesä on vähän tavanomaista lämpimämpi (ei hurjia helteitä) tai 2) sitä, että kesälämpötilat ovat suurimman osan ajasta aivan normaaleja (vähän alle tai vähän yli tavanomaisen), mutta jossakin vaiheessa on kunnon helleaalto. (Vertaa: Suurkaupungissa on mahdollista ennustaa, että tietyssä kaupunginosassa tapahtuu enemmän rikoksia kuin toisessa, mutta siitä huolimatta et hälytysajossa olevan poliisiauton perässä ajaessasi tiedä, mihin kaupunginosaan poliisiauto juuri sillä kerralla kääntyy.)

Mainokset

Itämeren ilmaperäisen ravinnekuormituksen historiaa selvitetty

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitos selvitti Itämereen ilman kautta kulkeutunutta ravinnekuormitusta vuosilta 1850–2006.

Ecosupport

ECOSUPPORT-projektin tulosten mukaan ilmastonmuutoksen seurauksena Itämeri saattaa muuttua erilaiseksi kuin se on ollut viimeiset 150 vuotta.

Ilmatieteen laitos on ollut mukana ECOSUPPORT-projektissa, jonka tulosten perusteella tämän vuosisadan lopulla Itämeren veden lämpötila saattaa olla korkeampi ja suolaisuus ja happipitoisuus alempi kuin koskaan tarkastelujakson 1850 – 2006 aikana.

Meren rehevöityminen lisääntyy joidenkin valittujen ravinnekuormitusskenaarioiden mukaan. Lisäksi kalakantojen väheneminen ilmastonmuutoksen ja lisääntyvän rehevöitymisen vuoksi on vuosisadan loppupuolella mahdollista. ECOSUPPORT-projekti esittää johtopäätöksissään, että yleisen tietoisuuden lisääminen ilmastonmuutoksen mahdollisista vaikutuksista meriekosysteemeille on tärkeää.

Ravinnekuormituksen historiasta kerätty laaja aikasarja

Ilmatieteen laitoksen tutkimusryhmän tehtävänä oli vastata ilman kautta Itämereen kulkeutuvan ravinnekuormitustiedon koostamisesta. Tulevaisuuden meren tilaa simuloitiin useiden eri ilmastomuutosskenaarioiden perusteella.

Ilmaperäisestä ammonium-, nitraatti- ja fosforikuormasta luotiin yhtenäinen kuukausittainen aikasarja Itämeren 13 eri osa-altaalle vuosille 1850–2006. Ravinteiden ilmakuormituksen historiallinen kehitys arvioitiin kokoamalla tietoa yhteen useista eri tietolähteistä. Aikasarjan koostamiseen käytettiin julkaistua tieteellistä kirjallisuutta tehdyistä mittauksista, kansainvälisten mittausohjelmien tietokantoja, Tukholman yliopiston Baltic Nest Institutin koostamaa aikasarjaa typen yhdisteille ajanjaksoksi 1970 – 2006 sekä useita päästötietokantoja. Julkaistun tiedon lähdeanalyysi muodosti merkittävän osan työstä, sillä vain luotettavia tietoja oli mielekästä yhdistää. Päästötietojen avulla kehitystä voitiin arvioida aikasarjan puuttuvien ajanjaksojen yli. Fosforista ei ollut käytettävissä riittävästi luotettavia mittaustietoja, joten sen kuormituksen kehitys arvioitiin pelkästään kirjallisuuden avulla.

Laajassa Itämeren BONUS+ ohjelmaan kuuluneessa ECOSUPPORT- projektissa simuloitiin Itämeren tilaa kytketyillä meteorologisilla, biogeokemiallisilla ja ravintoverkkomalleilla vuosille 1850–2098. Projektia johti Markus Meier Ruotsin ilmatieteen laitoksesta (SMHI). Mukana oli 11 eri organisaatiota seitsemästä Itämeren ympärysvaltioista. Tutkimuksen rahoittivat EU ja kansalliset rahoittajat, Suomessa Suomen Akatemia.

Ennustettuja muutoksia tulevaisuudessa verrattiin menneen ajanjakson tilanteeseen, jota varten hankkeessa koottiin kattava tietokanta Itämeren alueen ilmastosta sekä hydrologisesta valumasta ja ravinnekuormituksesta vuosille 1850–2006.

Lisätietoja:

Ilmaperäinen kuormitus: Erikoistutkija Tuija Ruoho-Airola, puh. 050 347 1773, tuija.ruoho-airola@fmi.fi

http://www.baltex-research.eu/ecosupport/

Tutkimusartikkeli

Auringon hiukkasaktiivisuudella vaikutuksia Arktiseen ilmakehään

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Uuden tutkimuksen mukaan korkea hiukkasaktiivisuus voimistaa yläilmakehän tuulia pohjoisella napa-alueella talviseen aikaan.


Kuva: NASA.

Tuoreet tutkimustulokset valottavat auringon aktiivisuuden vaikutuksia yläilmakehän lämpötiloihin. Äskettäin julkaistu uusi tutkimus osoittaa, että tuulet yläilmakehän stratosfäärissä voimistuvat auringon hiukkasaktiivisuuden ollessa korkeammalla tasolla. Tämä puolestaan johtaa muutoksiin lämpötiloissa. Aiemmin tehdyn tutkimuksen mukaan pintalämpötilat pohjoisella napa-alueella vaihtelevat +/-2 – 3 astetta hiukkasaktiivisuuden mukaan. Suomen Akatemian rahoittamassa tutkimusprojektissa hyödynnettiin maailmanlaajuisia havaintoja vimeisen viidenkymmenen vuoden ajalta.

Auringon hiukkasaktiivisuuden vaikutukset ilmakehän kemialliseen tasapainoon korkealla ilmakehässä on tunnettu jo usean vuoden ajan. ”Muutama vuosi sitten kansainvälinen tutkimusryhmämme havaitsi, että hiukkasaktiivisuus vaikuttaa paikallisesti myös napa-alueen lämpötiloihin, mutta avoimeksi jäi, miten tunnetut kemialliset muutokset voisivat johtaa lämpötilojen vaihteluun”, kertoo akatemiatutkija Annika Seppälä Ilmatieteen laitoksesta.

”Pitkien havaintoaikasarjojen ansiosta kykenimme vahvistamaan aiemmin ilmakehämallella tehtyjen ennusteiden paikkansapitävyyden. Samalla pystyimme analysoimaan ensi kertaa, miten auringon hiukkasaktiivisuuteen liittyvät muutokset yläilmakehän ja alailmakehän välillä kytkeytyvät toisiinsa.”

Auringosta tuleva energia on elintärkeä maapallolle. Ilmaston lämmetessä kasvihuonekaasujen vaikutuksesta muuttuu myös se, miten ilmakehä reagoi auringosta tulevaan energiaan. ” Siksi on tärkeää, että ymmärrämme kokonaisvaltaisesti, hiukkasaktiivisuus mukaanlukien, miten auringossa tapahtuvat muutokset heijastuvat maan ilmakehään”, tähdentää Annika Seppälä.

Auringosta lähtee koko ajan hiukkasia avaruuteen. Tämä aurinkotuuleksi kutsuttu hiukkasvuo vaikuttaa myös maan magnetosfääriin ja tuo varattuja korkeaenergisiä hiukkasia aina maan ilmakehään saakka aiheuttaen muun muassa revontulia. Tulevien hiukkasten määrä vaihtelee vuosittain auringon aktiivisuuden mukaan.

Lisätietoja:

Akatemiatutkija Annika Seppälä, Ilmatieteen laitos, puh. 029 539 1000, annika.seppala@fmi.fi

Seppälä, A., H. Lu, M. A. Clilverd, and C. J. Rodger (2013), Geomagnetic activity signatures in wintertime stratosphere wind, temperature, and wave response, J. Geophys. Res. Atmos., 118, 2169–2183, doi:10.1002/jgrd.50236″: http://dx.doi.org/10.1002/jgrd.50236 [tiivistelmä]

Jäätalvi päättymässä

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Jääpalvelu julkaisee tällä viikolla jäätalven viimeisen jääkartan ja tiedotuksen, kunhan viimeiset jäät Luulajan edustalta ovat sulaneet.


Jäätilannekartta. Kuva: Ilmatieteen laitos.

Ilmatieteen laitoksen jääpalvelu julkaisee tällä viikolla jäätalven 2012–2013 viimeisen jääkartan ja tiedotuksen, kunhan viimeisetkin jäät Luulajan edustalta ovat sulaneet.

Taakse jäänyt talvi luokitellaan jääpalvelun tilastoissa keskimääräinen. Jäätalven huippukohta koettiin maaliskuun loppupuolella, jolloin jäällisen alueen laajuus oli noin 180 000 km².

–Talvi alkoi muutaman päivän keskimääräistä myöhemmin, mutta jäätalven huippukohta saavutettiin selvästi keskimääräistä myöhemmin. Myös jäiden lopullinen katoaminen tapahtui tavanomaista myöhemmin, kertoo Ilmatieteen laitoksen jääasiantuntija Jouni Vainio.

Jäätalvi oli vaihteleva

Jäätalvet luokitellaan kolmeen ankaruusluokkaan sen mukaan, kuinka laajalla alueella talven huippukohdassa jäätä esiintyy. Jäälle sataneen lumen vuoksi jäät olivat taakse jääneenä talvena kuitenkin hiukan keskimääräistä hiukan ohuempia ja suurin osa jäästä oli heikompaa kohvajäätä.

Tammikuun 25. päivänä jäällisen alan laajuus saavutti 152 000 km². Sen jälkeen sää leutoni ja pitkään näytti siltä, että talven laajin jäätilanne oli jo saavutettu. Helmikuun lopulla sää kylmeni ja 25. päivänä jäällinen alue laajeni uudestaan 152 000 km²:iin ja seuraavana päivänä jo 161 000 km²:iin.

–Maaliskuussa arktinen kylmä ilmamassa vyöryi Suomen ylle ja jään määrä alkoi lisääntyä. Maaliskuun 15. päivänä jäällisen alueen laajuus ylsi 180 000 km²:iin. Tämän jälkeen sää jatkui kylmänä, öisin jään määrä lisääntyi ja päivisin auringon säteily sulatti jäätä. Talven laajimman jäätilanteen päivämäärä on edelleen hakusessa, mutta 15. ja 29. päivän välillä päivä sijoittuu, kertoo jääasiantuntija Jouni Vainio. Lopullinen päivämäärä ja pinta-ala varmistuvat tarkemmissa analyyseissä alkukesän aikana.

Jäätilanteen kehittymistä seurataan ja siitä tiedotetaan Ilmatieteen laitoksessa talviaikaan päivittäin. Meripalvelun jääasiantuntijat koostavat jääkartan, joka sisältää sen hetkisen tarkimman mahdollisen jääinformaation Suomea ympäröiviltä merialueilta.

Jääpoijut kertovat jäiden liikkeistä

Ilmatieteen laitoksen kolme jääpoijua on myös kerätty pois Perämeren alueelta. Vuodesta 2011 lähtien jääpoijut ovat kulkeneet talvisiin Itämerellä jäiden mukana. Poijut kertovat jääkentän liikkeestä.

Jäänmurtajat käyttävät poijuja hyväkseen toiminnassaan. Poijujen paikkatietoa käytetään myös jäämallin liike-ennusteen paikkansapitävyyden arviointiin. Lisäksi poijujen paikkatiedon muutoksista voidaan laskea mm. suureita, jotka kuvaavat suuressa mittakaavassa jääkentässä olevia venymis- ja puristusvoimia.

Lisätietoja:

Jäätilannekartta: ilmatieteenlaitos.fi/jaatilanne
Meriveden korkeushavainnot: ilmatieteenlaitos.fi/vedenkorkeus

Jääasiantuntija Jouni Vainio, puh. 041 5015 359, jouni.vainio@fmi.fi
Jääpoijut: Istvan Heiler, puh. 050 570 8755, istvan.heiler@fmi.fi

Suomalaisia jäähavaintoja NASAn tietokantaan

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitoksen ja sen edeltäjien Suomen rannikolta keräämät jäähavainnot vuosilta 1991 – 2012 on annettu Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruushallinto NASAn tietokantaan.

Ilmatieteen laitoksen Jääpalvelun ja sen edeltäjien jäähavaitsijat ovat tehneet mittauksia merijään paksuudesta sekä jään päällä olevasta lumesta jo 1800 -luvulta asti. Nämä mittaukset ovat nykyäänkin tärkeä osa jääkarttojen laadinnassa. Näin pitkät ja hyvälaatuiset jäämittausaikasarjat ovat maailmassa harvinaisia, ja ovat nyt laajan kansainvälisen tiedeyhteisön helposti saatavilla.

Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruushallinto NASA kerää maailmanlaajuista tietokantaa merijään paksuudesta sekä lumesta jäätiköiden ja merijään päällä. SUMup (Surface Mass Balance and Snow on Sea Ice Working Group) -projektin tavoitteena on koota mahdollisimman paljon hyvälaatuisia mittauksia, joita voidaan käyttää sekä avaruudesta tehtävien mittausten että ilmastomallien kehittämiseen ja arviointiin. Valmistuttuaan tietokanta on kaikkien vapaasti saatavissa.

Ilmatieteen laitos on lähettänyt SUMup -tietokannan ensimmäiseen versioon jäähavainnot rannikkoasemilta vuosilta 1991 – 2012. Viikoittaisia mittauksia on tehty jään, kohvajään sekä lumen paksuudesta yli 20 rannikkoasemalla läpi talven. Ilmatieteen laitos suunnittelee myös vanhempien mittausten lähettämistä SUMup -tietokantaan.

Lisätietoja:

Tutkija Eero Rinne, puh. 029 539 2114, eero.rinne@fmi.fi

Ohuen merijään paksuutta voidaan tutkia satelliittikuvista

[Ilmatieteen laitoksen tiedote:]

Ilmatieteen laitoksella on tutkittu ohuen arktisen merijään paksuuden määrittämistä satelliittikuvien avulla. Tietoa ohuen jään paksuudesta ja laajuudesta tarvitaan säämalleissa ja laivaliikenteessä.

MODIS-jäänpaksuuskartta Karamerelle 22.3.2010. Punainen väri osoittaa maa-alueet, tumman sininen pilviset alueet ja vaalean sininen alueet, joissa paksuuden laskenta ei onnistunut. Nämä alueet ovat yleensä yli yhden metrin paksuista jäätä. Arvioitu jäänpaksuus on luotettava puoleen metriin asti. Kuva: Ilmatieteen laitos.

Jään paksuutta on määritelty Ilmatieteen laitoksessa MODIS-satelliittikuvista HIRLAM-säämallin tuottamaa dataa apuna käyttäen. Satelliittimenetelmiä on käytetty aikaisemminkin merijään paksuuden määrittämiseen. Tutkimuksen tuloksena saatiin kuitenkin aikaisempaa parempi käsitys menetelmän tarkkuudesta ja mahdollisista kehityskohteista.

Merijään paksuus ja peittävyys tärkeitä tietoja

Merijään paksuus ja alueellinen peittävyys ovat keskeisiä asioita tutkittaessa ilmastonmuutosta polaarialueilla. Merijään peittämillä alueilla meren ja ilmakehän välinen lämpö-, kaasu- ja liikemäärävaihto tapahtuu pääasissa siellä, missä on ohutta jäätä. Ohuen merijään lisäämä meriveden pintasuolaisuus vaikuttaa suuresti arktikassa meriveden thermohaliinikiertoon. Myös laivaliikenne tarvitsee tietoa ohuen jään esiintymisalueista ja jään paksuudesta merenkulun helpottamiseksi.

Käytetty menetelmä ei ole uusi, mutta sen tarkkuutta ei ole tilastollisesta tutkittu yhtä kattavasti aikaisemmin. Ilmatieteen laitoksen tekemän tutkimuksen pohjalta voidaan arvioida, että jään mittaustulokset ovat tyypillisesti luotettavia 35 – 50 senttimetrin jäänpaksuuteen asti, mikä on varovaisempi arvio kuin aikaisemmissa tutkimuksissa. Menetelmä vaatii täysin pilvettömän kelin, koska ohuetkin pilvet vääristävät jään pintalämpötilamittausta satelliitilla. Automaattiset menetelmät, joilla pilviä saadaan poistettua kuvista, eivät ole vielä tarpeeksi tarkkoja yöaikaan tähän sovellutukseen, joten pilviä jouduttiin tunnistamaan myös manuaalisesti.

Menetelmä sovellettavissa kaikille merialueille

Käytettyä menetelmää voidaan käyttää ohuen jään paksuuden määrittämiseksi kaikilla merialueilla. Itämerellä menetelmää on jo testattu, mutta Itämeren alueella pilvisyys estää kuitenkin usein paksuuden laskennan. Menetelmän käyttö Itämerellä vaatii luotettavan automaattisen tavan poistaa pilvet yöajan satelliittikuvista.

Ohuen merijään paksuutta voi arvioida MODIS-spektrometrin infrapunakuvista lasketusta jään pintalämpötilasta ja merijään lämpötasopainoyhtälöstä. Osa yhtälön lämpövuotekijöistä saadaan HIRLAM-säämallin datasta. Ohuen jään pintalämpötila riippuu voimakkaasti sen paksuudesta. Paksuuden arviointi toimii parhaiten yöaikaan, jolloin auringon säteilyvuot puuttuvat. Toinen ajankohta ovat kovat pakkaset, jolloin ohuen jään pintalämpötilan ja ilmanlämpötilan ero on suuri. MODIS-pohjaisten jäänpaksuuskarttojen pikselikoko on yksi kilometri.

Tutkimuksen rahoittivat TEKES ja Ilmatieteen laitos.

Lisätietoja:

Marko Mäkynen, puh. 050 568 7758, marko.makynen@fmi.fi

Hiilidioksidipitoisuus ylitti 400 ppm – onko se tärkeää?

Viime aikoina mediassa on kohistu siitä, että ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on ylittänyt 400 ppm. Asian merkitystä on mediassa liioiteltu. Kyseisellä lukemalla ei ole kovin tärkeää merkitystä tieteellisessä kirjallisuudessa, eikä se myöskään ole historiallisessa mielessä tärkeä, sillä ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on ylittänyt historialliset rajat aikoja sitten ja sen jälkeen tehnyt uuden ennätyksen vuosittain. Tämä kehitys jatkuu edelleen.


Kuva 1. Ennätysmurskajaiset.

Tämä asia onkin herättänyt huomiota lähinnä siksi, että kyseessä on tasaluku. Tosin se on tasaluku vain käyttämässämme desimaalilukujärjestelmässä. Jos käyttäisimme desimaalilukujen sijasta oktaalilukuja (8-kantainen lukujärjestelmä), olisimme nyt saavuttaneet 620 ppm:n rajan (400 on oktaalilukuna 620). Oktaaliluvuissa olisimme viimeksi saavuttaneet tasarajan silloin, kun ilmakehän hiilidioksidipitoisuus ylitti desimaalilukuna 384 ppm, joka oktaalilukuna on 600 ppm. Jos käyttäisimme heksalukuja (16-kantainen lukujärjestelmä, jossa desimaaliluku 400 on 190H), tasaluku olisi viimeksi ollut desimaalilukuna 256 ppm, joka heksalukuna on 200. Seuraava tasaluku heksajärjestelmässä olisi 200H, joka desimaalilukuna on 512 ppm. Desimaaliluku 400 on binäärilukuna (2-kantainen lukujärjestelmä) 110010000.

Pitoisuuden rajana 400 ppm on siis vain näennäinen tasaluku, joka johtuu käytössämme olevasta lukujärjestelmästä. Pitoisuuden tärkeänä rajana ei 400 ppm:ää ole juurikaan mainittu tieteellisessä kirjallisuudessa. Joissakin tutkimuksissa luku on esiintynyt. Esimerkiksi Billingsin ja muiden (1983) tundraekosysteemien reagointia hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistumiseen selvittelevässä tutkimuksessa yhdessä tutkimuskammioista pidettiin hiilidioksidipitoisuutena 400 ppm kun toisessa kammiossa oli 800 ppm. Tässä siis 400 ppm oli lähtötasona, eikä suinkaan merkittävänä kohderajana – ja tutkimus on julkaistu jo vuonna 1983.

Kuuluisan ilmastotutkijan James Hansenin ja kollegoiden (2008) tutkimuksessa 400 ppm mainitaan siinä yhteydessä, että tietyssä tulevaisuuden skenaariossa ilmakehän hiilidioksidipitoisuus pysyy suunnilleen alle 400 ppm:ssä. Tässä tutkimuksessa puhutaan myös merkityksellisemmistä rajoista. Hiilidioksidipitoisuus 450 ppm mainitaan rajana, jossa maapallo muuttuu jäästä vapaaksi (mutta ei tietenkään hetkessä). Hansen ja muut mainitsevat myös, että jos lämpeneminen halutaan rajata yhteen celsiusasteeseen, niin myös silloin ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden rajaksi saadaan 450 ppm. Heidän tutkimuksensa tulokset kuitenkin saavat Hansenin ja muut ehdottamaan paljon alempaa rajaa ilmakehän hiilidioksidipitoisuudelle. He ehdottavat, että pitoisuus tulisi laskea alle 350 ppm. Heidänkään mielestään 400 ppm ei näytä olevan kovinkaan merkityksellinen raja, koska he eivät sitä sellaisena mainitse.

Löytyy kuitenkin ainakin yksi tutkimus, joka käyttää 400 ppm:ää ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden rajana (Azar ja muut, 2010). Tosin tämän asian uutisoinnin yhteydessä ei ole puhuttu 400 ppm:stä rajana, jonka yli pitoisuus ei saisi mennä, vaan enimmäkseen on puhuttu ennätyspitoisuudesta, jota Guardianin artikkelissa kutsutaan ”symboliseksi tärkeäksi”. YLE puhuu ”haamurajasta” ja mainitsee tärkeimpänä kyseiseen rajaan liittyvänä asiana sen, että ”hiilidioksidia on ilmakehässä nyt enemmän kuin koskaan ihmiskunnan historiassa”. On totta, että hiilidioksidia on tällä hetkellä ilmakehässä enemmän kuin koskaan ihmiskunnan historian aikana, mutta se ei tee 400 ppm:ää mitenkään merkittäväksi. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nimittäin nousi korkeimmaksi ihmiskunnan historiassa jo vuosikymmeniä sitten ja on sen jälkeen jatkuvasti noussut aina vain korkeammalle. Olisimme siis ihan yhtä hyvin voineet juhlia ihmiskunnan historian korkeinta ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta montakymmentä vuotta putkeen.

Selvitetäänpä vielä, milloin hiilidioksidi nousi ihmiskunnan historian korkeimmaksi. Moderni ihminen on ollut olemassa ainakin 200 000 vuotta. Katsotaan siis, mitä tutkimustieto kertoo ilmakehän hiilidioksidipitoisuudesta vaikkapa 500 000 vuoden ajalta:

400ppm1
Kuva 2. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus viimeisen 500 000 vuoden ajalta. Mustat pisteet esittävät suoraan ilmakehästä mitattuja pitoisuuksia, siniset pisteet jääkairanäytteistä mitattuja pitoisuuksia ja punaiset pisteet muiden proksien antamia pitoisuuksia. X-akselilla aika on esitetty vuosina ennen vuotta 1950, eli nolla on vuosi 1950 ja akselin oikeassa laidassa oleva -60 on vuosi 2010.

Kuvasta 2 nähdään, että ennen nykyistä tasaista nousua hiilidioksidipitoisuuden ennätys, 341 ppm, tehtiin noin 85 000 vuotta sitten yhden proksimittauksen mukaan. Tämän lukeman yli ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousi pysyvästi 1980-luvun alkuvuosina. Kyseinen lukema on kuitenkin vain yhdestä proksista ja jääkairanäytteiden pitoisuudet samalta ajalta ovat paljon pienempiä. Jos oletamme, että kyseinen pitoisuuslukema on virheellinen niin silloin nykyistä nousua edeltävä ennätys oli 300,4 ppm, joka syntyi noin 126 000 vuotta sitten. Tämän yli ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousi pysyvästi vuoden 1915 tienoilla.

Lehtijutuissa on myös kirjoittu siitä, että nyt ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousi yli 400 ppm:n ensimmäisen kerran kolmeen miljoonaan vuoteen. Tarkastellaan tilannetta lähemmin:

400ppm2
Kuva 3. Sama kuin kuva 1, mutta viimeisen 50 miljoonan vuoden ajalta.

Kuvasta 3 nähdään, että vaikka yksittäisiä yleisestä linjasta poikkeavia proksien antamia lukemia yli 400 ppm:n on myöhemminkin, niin pitoisuuden yleinen trendi näytti olevan näin korkealla viimeksi noin 25 miljoonaa vuotta sitten. Eli tästä olisi voinut repiä vielä dramaattisempia otsikoita. Toisaalta, jos katsomme myös yksittäisiä lukemia, niin jo miljoona vuotta sitten yksi proksilukema on yli 400 ppm, mutta se onkin ainoa viimeisen kolmen miljoonan vuoden aikana nykyaikaa lukuunottamatta. Lisäksi kyseisenä aikana muut proksilukemat ovat pienempiä. Tuolta ajalta yksittäisten lukemien välillä on tuhansia vuosia, joten emme voi sulkea pois mahdollisuutta, että miljoona vuotta sitten ilmakehän hiilidioksidipitoisuus olisi käynyt korkeammalla kuin nykyään. Kyseinen kolmen miljoonan vuoden väite ei siis myöskään näyttäisi pitävän paikkaansa.

Asiaan liittyy kuitenkin paljon epävarmuuksia ja ainakin yhdessä tutkimuksessa (Seki ja muut, 2010) ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kolme miljoonaa vuotta sitten todella oli hetkellisesti hiukan yli 400 ppm. Nykyinen 400 ppm:n ylitys ei myöskään ole vielä varma. Kasvillisuuden toiminnan vuodenaikaisvaihtelusta aiheutuvan vuotuisen vaihtelun takia pitoisuus tulee todennäköisesti vielä laskemaan tänä vuonna alle 400 ppm ja keskimääräisen pitoisuuden 400 ppm:n ylitysajankohta ei ole vielä tiedossa. Näköpiirissä ei tosin ole mitään asiaa, joka rajan lopullisen ylityksen voisi estää. Mittauksissa on myös epävarmuutta ja ensimmäinen ylitysuutinen otettiinkin jo takaisin tarkistusten jälkeen.

Hiilidioksidi on ilmakehässä hyvin sekoittunut kaasu, mutta sen pitoisuus vaihtelee silti alueellisesti jonkin verran riippuen siitä, miten lähellä voimakkaita hiilidioksidin lähteitä (kuten esimerkiksi kaupunkeja) tai nieluja on.

Ilmatieteen laitoksen johtaja Mikko Alestalo kertoo: ”Ilmatieteen laitoksen mittausasemalla Pallaksella (Sammaltunturilla) hiilidioksidin kuukausikeskiarvot ylittivät ensimmäisen kerran 400 ppm huhtikuussa 2012. Pitoisuudet ovat mantereilla, missä antropogeeniset CO2-lähdealueet pääsosin ovat, korkeammat kuin merillä. Vastaavasti pohjoisen pallonpuoliskon pitoisuudet kulkevat eteläisen edellä. Viimeisimpänä eventtinä 400 ppm rikkoutuu eteläisen pallonpuoliskon eteläisillä leveysasteilla, johon kulunee vielä jokunen vuosi.”

Lähteet:

Christian Azar, Kristian Lindgren, Michael Obersteiner, Keywan Riahi, Detlef P. van Vuuren, K. Michel G. J. den Elzen, Kenneth Möllersten, Eric D. Larson, The feasibility of low CO2 concentration targets and the role of bio-energy with carbon capture and storage (BECCS), Climatic Change, May 2010, Volume 100, Issue 1, pp 195-202, DOI: 10.1007/s10584-010-9832-7. [tiivistelmä, koko artikkeli]

W. D. Billings, J. O. Luken, D. A. Mortensen, K. M. Peterson, Increasing atmospheric carbon dioxide: possible effects on arctic tundra, Oecologia, June 1983, Volume 58, Issue 3, pp 286-289, DOI: 10.1007/BF00385225. [tiivistelmä]

James Hansen, Makiko Sato, Pushker Kharecha, David Beerling, Robert Berner, Valerie Masson-Delmotte, Mark Pagani, Maureen Raymo, Dana L. Royer and James C. Zachos Pp 217-231, Target Atmospheric CO2: Where Should Humanity Aim? The Open Atmospheric Science Journal, DOI: 10.2174/1874282300802010217. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Osamu Seki, Gavin L. Foster, Daniela N. Schmidt, Andreas Mackensen, Kimitaka Kawamura and Richard D. Pancost, Alkenone and boron-based Pliocene pCO2 records, Earth and Planetary Science Letters, Volume 292, Issues 1-2, 15 March 2010, Pages 201-211, doi:10.1016/j.epsl.2010.01.037. [tiivistelmä, koko artikkeli]

%d bloggers like this: